Turbiny wiatrowe pionowe - elektrownie przyszłości!

 Turbiny wiatrowe pionowe - elektrownie przyszłości!
Autor Fabian Jaworski
Fabian Jaworski16.10.2023 | 6 min.

Turbiny wiatrowe pionowe to nowoczesne rozwiązanie w dziedzinie pozyskiwania energii odnawialnej z wiatru, które może odegrać kluczową rolę w transformacji energetycznej wielu krajów. W odróżnieniu od tradycyjnych, poziomych turbin wiatrowych, turbiny pionowe mają szereg zalet, które sprawiają, że mogą być atrakcyjnym wyborem dla miast i gęsto zaludnionych obszarów.

Czym są turbiny wiatrowe pionowe i jak działają?

Turbina wiatrowa pionowa, inaczej zwana turbiną wiatrową wertykalną, to konstrukcja, w której oś obrotu wirnika ustawiona jest pionowo. Wirnik składa się zazwyczaj z kilku łopat nachylonych pod pewnym kątem, które obracają się wraz z wiatrem. Turbiny pionowe mogą mieć różne kształty - cylindryczny, stożkowy czy spiralny. Najpopularniejszym rozwiązaniem jest turbina Darriusa, w której wirnik przypomina kształtem spłaszczoną literę C. Gdy wiatr wieje, wytwarza się siła nośna na łopatach, powodując ich ruch obrotowy. Poprzez przekładnię obroty wirnika są przenoszone na wał, który napędza generator prądu. Dzięki temu energia wiatru zamieniana jest na energię elektryczną.

Jakie są zalety turbin wiatrowych pionowych względem tradycyjnych?

Turbiny wiatrowe pionowe mają kilka znaczących przewag nad standardowymi, poziomymi elektrowniami wiatrowymi:

  • Mniejsza powierzchnia zabudowy - zajmują niewielką powierzchnię gruntu, dzięki czemu można je umieszczać w ograniczonych przestrzeniach.
  • Niższy poziom hałasu - mają cichszą pracę, gdyż wirnik porusza się wolniej.
  • Mniejsze zagrożenie dla ptaków - konstrukcja pionowa nie stanowi tak dużego zagrożenia.
  • Wydajność przy wietrze dowolnym kierunku - nie wymagają ustawiania wirnika pod wiatr.
  • Estetyczny wygląd - smukła konstrukcja lepiej komponuje się z krajobrazem.

Gdzie można zainstalować turbiny wiatrowe pionowe?

Zalety turbin pionowych sprawiają, że mogą być one montowane w wielu miejscach, gdzie tradycyjne elektrownie byłyby nieopłacalne lub niemożliwe do zainstalowania. Oto kilka przykładów:

  • Miasta i osiedla mieszkaniowe - na lub przy budynkach, dachach.
  • Obszary przemysłowe i magazynowe - na dachach i elewacjach budynków.
  • Farma wiatrowa na morzu - turbiny pionowe zajmują mniej miejsca na platformie.
  • Przy autostradach i drogach szybkiego ruchu - wzdłuż pasów drogowych.
  • Tereny o słabszych wiatrach - lepsza wydajność turbin pionowych.

Jaka jest wydajność turbin wiatrowych pionowych?

 Turbiny wiatrowe pionowe - elektrownie przyszłości!

Wydajność turbin pionowych zależy od wielu czynników, m.in. konstrukcji i wielkości turbiny, warunków wietrznych czy umiejscowienia. Modele o mocy od 1 do 100 kW są dostosowane raczej do zastosowań domowych i lokalnych. Duże farmy wiatrowe z turbinami o mocy 0,5-5 MW mogą już konkurować z tradycyjnymi elektrowniami.

Turbiny pionowe osiągają nieco niższą wydajność niż poziome przy wiatrach o dużej prędkości. Jednak przy słabszych wiatrach ich sprawność jest porównywalna lub nawet wyższa. Nowoczesne projekty turbin wertykalnych mają coraz lepsze parametry.

Turbiny wiatrowe pionowe - rozwiązanie dla miast i osiedli?

Cechy turbin pionowych, takie jak kompaktowa konstrukcja, cicha praca i możliwość montażu na niewielkiej przestrzeni sprawiają, że mogą być one idealnym rozwiązaniem do zastosowania w środowisku miejskim. Instalowanie niewielkich turbin na dachach budynków, wzdłuż ulic czy na terenach poprzemysłowych może w znaczący sposób przyczynić się do lokalnej produkcji zielonej energii.

Nie bez znaczenia jest też estetyczny, nowoczesny wygląd turbin pionowych, który dodatkowo wpisuje się w miejską architekturę. Ten rodzaj mikrogeneracji rozproszonej pomoże ograniczyć emisje CO2 i polepszyć jakość powietrza w miastach.

Jakie kraje stawiają na rozwój turbin wiatrowych pionowych?

Choć turbiny pionowe nie są jeszcze tak popularne jak standardowe elektrownie wiatrowe, to coraz więcej krajów dostrzega ich potencjał. Do liderów we wdrażaniu tej technologii należą:

  • Stany Zjednoczone - najwięcej instalacji z turbinami pionowymi Darriusa.
  • Wielka Brytania - duże farmy VAWT planowane na wybrzeżu i na morzu.
  • Francja - promowanie projektów miejskich z wykorzystaniem turbin pionowych.
  • Chiny i Japonia - rosnące zainteresowanie tą technologią.
  • Kanada i Australia - testy i pilotażowe farmy z turbinami VAWT.

Eksperci przewidują, że w najbliższych latach popularność turbin pionowych będzie sukcesywnie rosła na całym świecie.

Ile kosztuje budowa turbiny wiatrowej pionowej?

Koszt budowy turbiny pionowej jest zależny przede wszystkim od jej wielkości i mocy. Małe turbiny o mocy 1-3 kW dla pojedynczych gospodarstw domowych kosztują ok. 10-30 tys. zł. Większe instalacje komercyjne o mocy 50-400 kW to koszt rzędu 3-5 mln zł.

Najdroższe są oczywiście wielkoskalowe farmy wiatrowe na morzu z turbinami o mocy 1-5 MW, gdzie koszt pojedynczej turbiny to nawet 10-15 mln zł. Cena zależy też od producenta i zastosowanych technologii. Jednak wraz z upowszechnianiem się turbin pionowych, koszty ich budowy będą spadać.

Jaka jest przyszłość turbin wiatrowych pionowych?

Eksperci są zgodni, że turbiny wiatrowe pionowe mają bardzo obiecującą przyszłość. Dzięki swoim licznym zaletom w połączeniu z rosnącym zapotrzebowaniem na odnawialne źródła energii, mogą stać się ważną alternatywą dla konwencjonalnych elektrowni wiatrowych.

Można się spodziewać dalszego rozwoju technologii turbin pionowych, optymalizacji ich konstrukcji i wzrostu mocy pojedynczych turbin. Większe zastosowanie znajdą w miastach, strefach przybrzeżnych i na obszarach o gęstej zabudowie. W przyszłości turbiny wertykalne mogą całkowicie zmienić krajobraz nowoczesnych farm wiatrowych.

Podsumowanie

Turbiny wiatrowe pionowe mają szansę odegrać kluczową rolę w rozwoju odnawialnych źródeł energii na świecie. Dzięki licznym zaletom, takim jak kompaktowa budowa, cicha praca czy możliwość instalacji w ograniczonych przestrzeniach, mogą przyczynić się do transformacji energetycznej w miastach i na obszarach gęsto zaludnionych. Coraz więcej krajów dostrzega potencjał tej technologii i wdraża projekty z wykorzystaniem turbin pionowych. Można się spodziewać dalszego postępu w ich rozwoju i bardziej powszechnego zastosowania w przyszłości.

Najczęściej zadawane pytania

Do wad turbin pionowych należą m.in. niższa wydajność przy bardzo silnych wiatrach, wyższe koszty produkcji i montażu od tradycyjnych turbin oraz gorsza stabilność konstrukcji przy dużych obciążeniach wiatrem.

Turbiny pionowe najlepiej sprawdzają się na terenach o zabudowie miejskiej i przemysłowej, w pobliżu dróg, na nabrzeżach portowych i plażach oraz wszędzie tam, gdzie dostępna przestrzeń jest ograniczona.

Nie ma jednoznacznej odpowiedzi, gdyż różne modele mają swoje wady i zalety. Jednak za najbardziej efektywne uznaje się trójłopatowe turbiny Darriusa o konstrukcji H-Darriusa lub Φ-Darriusa.

Turbiny pionowe charakteryzują się znacznie cichszą pracą niż standardowe elektrownie wiatrowe. Poziom hałasu wynosi ok. 60-80 dB i jest porównywalny z szumem ulicznym.

Roczna produkcja energii z pojedynczej turbiny pionowej o mocy 1 MW wynosi średnio ok. 2,5-3,5 GWh. Dla porównania, dla standardowej turbiny poziomej jest to ok. 4-6 GWh.

5 Podobnych Artykułów:

  1. Angielskie słodycze - recenzje i porady: Zanurz się w słodkim świecie smaków
  2. Biogazownie kontenerowe - najlepsze rozwiązanie dla małych gospodarstw
  3. Jak zorganizować maraton Gwiezdnych Wojen?
  4. Najlepsze filmy z Angeliną Jolie
  5. Instalacja on grid i off grid - jaka jest różnica?
tagTagi
shareUdostępnij
Autor Fabian Jaworski
Fabian Jaworski

Jestem Fabian i od zawsze nurtowała mnie siła kinematografii i sztuki telewizyjnej. Tutaj na stronie znajdziecie recenzje najnowszych produkcji, analizy fabuł, a także wiele ciekawostek ze świata rozrywki. 

Oceń artykuł
rating-fill
rating-fill
rating-fill
rating-fill
rating-fill
Ocena: 0.00 Liczba głosów: 0

Komentarze (0)

email
email

Polecane artykuły